Некоторые аспекты оценки эффективности функционирования систем. Вторая редакция, исправленная и дополненная

Но само понятие системного потенциала будет достаточно широко использоваться в дальнейшем.

1.6. Особые виды поведения объектов

1.6.1. Сброс, терминальное состояние.

Наблюдая за генезисом систем можно иногда наблюдать как объект, достигнув определенного состояния, мгновенно (сравнительно с системным временем наблюдателя) переходит в другое состояние с одновременным снижением значений ряда параметров, при неизменности других параметров.

В качестве примера можно привести следующие варианты:

– выстрел или взрыв;

– падение с крыши.

Под сбросом будем понимать, с одной стороны, разрыв в рельефе пространства состояний со ступенчатым снижением системного потенциала, а с другой стороны – неуправляемое движение объекта в этом разрыве.

На рисунке 13. изображен сброс (по направлению от точки A к точке B) с точки зрения системного потенциала.

Рисунок 13. Сброс

Сброс может иметь место в системах с пространством состояний любого типа, но в дискретных, дискретно-непрерывных контентах и контентах с разрывами к обычным сбросам добавляются потенциальные ямы, которые в сущности те же сбросы, тем более если движение в междискретных интервалах или разрывах происходит со снижением системного потенциала или объект просто застревает в них.

При движении в области сброса объект, по определению, движется неуправляемо, его движение в этот отрезок времени является результатом только того воздействия, которое было на него оказано в последнем перед сбросом состоянии (то есть объект движется по инерции).

Очевидно, что для перехода системы в область сброса достаточно минимального воздействия, достаточного для вывода системы из области разгона.

В соответствии с понятием системного потенциала, движение в области сброса должно сопровождаться скачкообразным уменьшением значений позитивных параметров, вплоть до полного отключения некоторых параметров, и/или аналогичным ростом значений негативных параметров.

Последнее перед сбросом состояние (точка A на рисунке 13) в дальнейшем будем называть пограничным или терминальным, первое состояние после области сброса (точка B на рисунке 13) будем именовать соответственно пост-терминальным.

Параметр или группа параметров, по которому производится фиксация сброса (параметр X на рисунке 13), будут называться параметрами фиксации.

В качестве заключения отметим, что в реальных системах сброс может иметь ту или иную степень пологости (сдвоенная пунктирная линия AC на рисунке 13), в этом случае сброс может быть квалифицирован как таковой только при условии, если изменение параметров фиксации будет много меньше (не менее, чем на порядок), чем изменения параметров, формирующих сброс.

1.6.2. Трансформации и модификация систем. Вырождение систем и самовырождение систем

При наблюдении систем в генезисе можно отметить существование явления, при котором система, покинув некоторое состояние, принципиально не может в него возвратиться либо в процессе движения теряет часть своих свойств.

Возможен и иной процесс, при котором система начинает проявлять новые свойства.

Подобные явления модификации свойств объектов могут проявляться не только в связи с движением объекта в пространстве состояний, но и в случае существования объекта в стабильном состоянии, просто разворачиваясь во времени.

Причины, которые ведут к возникновению таковых ситуаций, могут быть, естественно, различны и, по мнению автора, группируются следующим образом:

– трансформация системы, приводящая равно как к изменению интервалов доступных значений параметров, так и к изменению набора параметров вообще. В эту группу могут быть зачислены явления широкого спектра:

а) развал системы приводит к сокращению числа параметров системы, вплоть до ее полного исчезновения. В свою очередь присоединение новых элементов приводит к появлению (в общем случае) новых параметров. Правда, если рассуждать строго, система с изменившемся набором параметров является уже совершенно другой системой,

б) самопроизвольное либо индуцированное уменьшение или увеличение интервалов доступных значений параметров. Такое происходит в случае естественного износа (инфляции) систем либо в случае автоматического развития (рост детей, например) либо прогрессивных мутаций, либо какого-либо воздействия со стороны окружающей среды.

Процесс самопроизвольного уменьшения числа параметров и/или уменьшение величины интервалов значений параметров принято называть вырождением, инфляцией системы.

Существуют виды систем, наиболее ярким примером является биологическая система, у которых переход в какое-либо состояние приводит к уменьшению интервалов значений параметров таким образом, что предыдущее состояние выбывает из пространства состояний. Системы такого типа называются системами с самовырождением или самовырождающимися системами.

– исчерпание невозобновляемых ресурсов. При движении в пространстве состояний при условии обязательного использования того или иного ресурса, как явствует из рисунка 11, каждый акт движения приводит к появлению корректирующего смещения вниз относительно целевого смещения. Любая попытка подняться к цели приводит к еще большему углублению вдоль оси параметра ресурса. В результате действия этого фактора объекту оказываются недоступны все состояния выше траектории и все пройденные состояния, по которой вынужденно движется объект, что схематично проиллюстрировано на рисунке 14:

Рисунок 14 Движение с использованием ресурсов

— принципиальная однонаправленность генезиса систем, которая состоит в том, что системе в принципе запрещено возвращаться в исходное или предыдущее состояние, равно как и принимать определенные состояния путем выработки или установления наборов правил или запретов, хотя теоретически и технически, исходя из интервалов значений параметров, объект мог бы принять табуированное состояние. Наиболее яркими примерами могут служить либо движение пешки по доске (пешка не может, как известно, возвращаться), либо система запретов в обществе, либо старение людей.

– организация объекта такова, что пространство состояний содержит не все принципиально возможные состояния, исходя из интервалов значений параметров самого объекта. Эту ситуацию легче проиллюстрировать, что и сделано на рисунках 15.1 и 15.2:

Рисунок 15.1 Пространство состояний – треугольник

Рисунок 15.2 Пространство состояний – рукава

Как видно из представленных рисунков, если в пространстве состояний присутствуют вычеты, то в таком контенте объект не сможет принимать все теоретически доступные состояния.

Кроме того, рисунок 15.2. иллюстрирует вариант вырождения пространства – после того как объект пройдет точку B, являющуюся точкой разветвления, и попадет в один из рукавов (при условии их сужения), то каждое движение по рукаву будет оставлять объекту все меньше вариантов дальнейшего продвижения.

Следует отметить, что примеры на рисунках 15 не исчерпывают все возможные варианты пространств состояний с исключениями.

1.6.3. Замечание.

В качестве замечания к вопросам об особом поведении объектов следует отметить, что в реальных системах могут иметь место все рассмотренные в данном разделе факторы, затрудняющие существование систем.

Более того, автор не исключает возможности того, что в данном разделе приведены не все источники и факторы, которые могут приводить к ухудшению генезиса объектов.

1.7. Инерционность объектов. Движение объектов

1.7.1. Инерционность объектов.

Все реальные объекты обладают таким свойством как инерционность.

Инерционность проявляется в том, что старт перехода в другое состояние и равно завершение перехода в требуемое или целевое состояние из предшествующего происходит не мгновенно, а требует конечного времени.

В случае, когда объект совершает то или иное движение, при изменении воздействия инерционность проявляется в задержке начала изменения направления вектора и/или модуля вектора движения, а в случае нахождения объекта в состоянии покоя до появления воздействия инерционность проявляется в задержке начала движения объекта в диктуемом направлении. Оба случая позволяют говорить о статической составляющей инерционности объектов.

Статическая составляющая инерционности объектов аналогична массе покоя в элементарной физике.

Динамическая составляющая инерционности проявляется в конечности ускорения движения при наличии постоянного воздействия на объект (смотри выражение 13).

Это приводит к появлению либо зон разгона и торможения, либо конечных времен разгона и торможения.

Вне зависимости от генезиса объектов инерционность проявляется всегда, но сложность строения объектов оказывает влияние на характер инерционных процессов.

Простейшие пассивные объекты, у которых отсутствует система управления, проявляют естественную инерционность по параметрам, которая определяется тем, что при наличии целевого вектора (внешнего воздействия) требуется некоторое время для того, чтобы такое количество компонентов объекта приобрело целевой вектор (или такое количество элементов объекта в случае однородных систем) и начало движение в направлении цели, которого будет достаточно для того, чтобы началось перемещение объекта в требуемом направлении как единого целого в соответствующем пространстве состояний.

В случае необходимости совершить торможение, под инерционностью будет пониматься время, которое необходимо для того, чтобы достаточное количество элементов или компонентов объектов приобрели вектор торможения, обеспечивающее (имеется в виду количество) начало торможения объекта как единого целого.